Bez nazwy$

42

Linia przerywana na tym wykresie obowiązuje dla niewyżarzonych elementów spawanych. Z jej położenia wynika że, elementy te mają małą wytrzymałość zmęczeniową, ale dopuszczalna amplituda obciążenia jest niezależna od obciążenia średniego. Jest to spowodowane występowaniem w konstrukcjach spawanych dużych naprężeń własnych, odgrywających lokalnie rolę naprężeń średnich cyklu. Dodanie zewnętrznych naprężeń średnich wywołuje pewne odkształcenia trwałe, nie zmienia jednak istotnie naprężeń własnych.

Grube linie na rysunku 3.12 ograniczają dopuszczalne amplitudy ze względu na warunek nicprzekraczania przez ekstremalne naprężenia granicy plastyczności R_e.

Z porównania obu aproksymacji wynikają pewne różnice:

-    w drugiej aproksymacji dopuszcza się wyższe amplitudy cyklu wraz ze wzrostem ściskających naprężeń średnich cykli przemiennych - większa wytrzymałość zmęczeniowa w obecności ściskających naprężeń własnych jest spowodowana ich hamującym działaniem na rozwój pękania,

-    występują także różnice w opisie wytrzymałości zmęczeniowej cykli jednostronnych (linie opadające w pierwszej aproksymacji, poziome w drugiej), jednak przeważnie różnice te nie są zbyt istotne ze względu na to, że najczęściej Zr, i Z_q są bliskie R_c; jedynie dla stali ulepszonych cieplnie różnice te są większe, ponieważ obróbka cieplna w znacznie większym stopniu podnosi właściwości statyczne niż zmęczeniowe.

3.7. Sposoby zwiększania wytrzymałości zmęczeniowej

Istnieje wiele sposobów zwiększania wytrzymałości i trwałości zmęczeniowej konstrukcji. Podstawowym sposobem jest eliminacja wszelkich ostrych karbów, przenoszenie karbów, których nie da się uniknąć, do stref mniej obciążonych, stosowanie karbów odciążających, dbanie o wysoką gładkość powierzchni w strefach silnie obciążonych.

W połączeniach spawanych podstawową rolę odgrywa unikanie spoin pachwinowych, stosowanie podpawania spoin czołowych, obróbka mechaniczna lic. wyżarzanie odprężające.

Drugim ważnym sposobem zwiększania wytrzymałości zmęczeniowej jest stosowanie zabiegów umacniających powierzchnię z jednoczesnym wprowadzeniem ściskających naprężeń własnych w strefę przypowierzchniową. Należy tu wymienić takie technologie, jak: nawęglanie z hartowaniem, azotowanie, hartowanie powierzchniowe, zgniot powierzchni w wyniku kulowania, młotkowania, śrutowania, krążkowania i przepychania otworów.

Normy

1.    PN-76/H-04325 Badanie metali na zmęczenie. Pojęcia podstawowe i ogólne wytyczne przygotowania próbek oraz przeprowadzenia prób.

2.    PN-76/H-04326 Badanie metali na zmęczenie. Próba zginania.

3.    PN-74/H-04327 Badanie metali na zmęczenie Próba osiowego rozciągania -ściskania przy stałym cyklu obciążeń zewnętrznych.

4.    PN-84/H-04333 Metoda badania prędkości wzrostu pęknięcia zmęczeniowego przy stałej amplitudzie obciążenia.

5.    PN-84/H-04334 Badania niskocyklowego zmęczenia metali.

6.    PN-79/M-065 15 Dźwignice. Podstawowe zasady wymiarowania stalowych ustrojów dźwignic.

7.    PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe Obliczenia statyczne i projektowanie.

8.    PN-ENV 1993-J-1 /AK Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych.